Сколько времени потребуется, чтобы толщина медного анода сократилась на 3.3 мкм при плотности тока 89 а/м^2 на электролите? (где к = 3.3×10^-7 кг/кл и (ро)р = 8.9×10^3 кг/м^3)
Aleksey
Для решения данной задачи, нам необходимо использовать закон Фарадея, который позволяет найти время электролиза вещества. Формула для расчета времени электролиза выглядит следующим образом:
\[t = \frac{m}{(I \cdot \rho)}\]
где:
- \( t \) - время электролиза (в секундах),
- \( m \) - масса окалины, которая образуется на аноде в результате электролиза (в кг),
- \( I \) - плотность тока (в амперах на квадратный метр),
- \( \rho \) - плотность меди (в кг на кубический метр).
Сначала найдём массу окалины, которая образуется на аноде. Для этого воспользуемся формулой:
\[m = A \cdot t \cdot \rho \cdot V\]
где:
- \( A \) - атомная масса меди (\( 63.55 \, \text{г/моль} \)),
- \( t \) - время электролиза (в секундах),
- \( \rho \) - плотность меди (в кг на кубический метр),
- \( V \) - объем меди (в кубических метрах).
Мы знаем, что толщина анода сократилась на \( 3.3 \times 10^{-6} \, \text{м} \). Для нахождения объема меди, который перешел в окалину, воспользуемся формулой:
\[ V = S \cdot \Delta x \]
где:
- \( S \) - площадь анода (в квадратных метрах),
- \( \Delta x \) - изменение толщины анода (в метрах).
Теперь найдем время электролиза, подставив все известные значения в формулу \( t = \frac{m}{(I \cdot \rho)} \).
Обратите внимание, что все данные необходимо привести к соответствующим единицам измерения.
Затем, для большей наглядности и понимания, пошагово приведите вычисления и докажите, что ответ верный.
Можете приступать к решению задачи!
\[t = \frac{m}{(I \cdot \rho)}\]
где:
- \( t \) - время электролиза (в секундах),
- \( m \) - масса окалины, которая образуется на аноде в результате электролиза (в кг),
- \( I \) - плотность тока (в амперах на квадратный метр),
- \( \rho \) - плотность меди (в кг на кубический метр).
Сначала найдём массу окалины, которая образуется на аноде. Для этого воспользуемся формулой:
\[m = A \cdot t \cdot \rho \cdot V\]
где:
- \( A \) - атомная масса меди (\( 63.55 \, \text{г/моль} \)),
- \( t \) - время электролиза (в секундах),
- \( \rho \) - плотность меди (в кг на кубический метр),
- \( V \) - объем меди (в кубических метрах).
Мы знаем, что толщина анода сократилась на \( 3.3 \times 10^{-6} \, \text{м} \). Для нахождения объема меди, который перешел в окалину, воспользуемся формулой:
\[ V = S \cdot \Delta x \]
где:
- \( S \) - площадь анода (в квадратных метрах),
- \( \Delta x \) - изменение толщины анода (в метрах).
Теперь найдем время электролиза, подставив все известные значения в формулу \( t = \frac{m}{(I \cdot \rho)} \).
Обратите внимание, что все данные необходимо привести к соответствующим единицам измерения.
Затем, для большей наглядности и понимания, пошагово приведите вычисления и докажите, что ответ верный.
Можете приступать к решению задачи!
Знаешь ответ?